۵۰۰ 
پیرشدگی فلز چیست؟
آیا فلزات هم پیر می شوند؟ ممکن است این سوال عجیب به نظر برسد اما بهتر است بدانید که برخلاف تصور شما فلزات هم پیر می شوند و این اتفاق مانند آنچه برای انسان رخ میدهد با گذشت زمان اتفاق می افتد. اما این فرایند چگونه است و اثر آن بر ویژگی های فلزات چیست؟
پیری فلزات باعث می شود تا برخی تغییرات متالورژیکی در آن ها اتفاق بیفتد. در واقع پیرشدگی فلز (Metal Aging) یکی از معمول ترین روش هایی است که برای اصلاح و تغییر ویژگی های یک آلیاژ فلزی به کاربرده می شود. در شرایطی که خصوصیات بسیاری از فلزات ممکن است در نتیجه ی گرمادهی، خنک کردن و یا کارسختی تغییر کند، برخی از آلیاژهای فلزی به گونه ای فرموله می شوند که دچار پیرشدگی شوند. پیرشدگی می تواند خواص فیزیکی و ویژگی های ظاهری یک آلیاژ را نسبت به حالت عادی تغییر دهد.
پیرشدگی فلزات بر روی آلیاژهای عملیات حرارتی محلولی (Solution Heat Treated Alloy) به منظورافزایش سختی و استحکام آن ها نیز به کاربرده می شود.
تصویر شماره ۱ - قبل و بعد از پیرشدگی فلز
آنچه در این مقاله مطالعه خواهید کرد:
- انواع پیری فلز
- چه فلزاتی دچار پیرشدگی میشوند؟
- آیا پیرشدگی فلزات مفید است؟
- کاربردهای پیرشدگی فلزات
- آیا پیرشدگی فلز به نفع من است؟
انواع پیری فلز
پیرشدگی یا پیری فلز فرایندی ست که می تواند به صورت مصنوعی یا طبیعی اتفاق بیفتد. پیرشدگی طبیعی به مرور زمان و در طول عمر آلیاژهای فلزی اتفاق می افتد. اگر یک آلیاژ برای سال ها در محیطی رها شود دچار پیرشدگی طبیعی می شود. در طول فرایند پیرشدگی طبیعی، عناصر آلیاژی فوق اشباع تشکیل رسوب فلزی را می دهند. این رسوبات باعث مسدود شدن جابجایی در ساختار فلز می شود و به این ترتیب استحکام و سختی آلیاژ فلزی افزایش یافته و چکش خواری آن کم می شود.
پیرشدگی مصنوعی فرایندی ست که باعث سرعت بخشیدن به شکل گیری رسوب ها در آلیاژ فلزی تحت عملیات حرارتی با نرخی سریعتر از پیرشدگی طبیعی می شود. پیرشدگی مصنوعی با افزایش دمای محلول آلیاژ فلزی تا نقطه ای کمتر از تبلور مجدد ایجاد می شود. اما این دما به اندازه ای بالا هست که تشکیل رسوب را سرعت بخشد. هنگامی که رسوب های ایجاد شده در آلیاژ به اندازه مورد نیاز رسیدند فلز به سرعت سرد می شود تا از تغییرات بیشتر در آلیاژ جلوگیری شود.
چه فلزاتی دچار پیرشدگی میشوند؟
تعداد آلیاژهای فلزی زیادی هستند که می توانند دچار پدیده پیرشدگی شوند و ویژگی های فیزیکی آن ها تغییر کند. این فلزات عبارتند از:
- آلومینیوم
- استلس استیل
- آلیاژهای مس
- سایر آلیاژهای فلزی
استنلس استیل: استیل های 17/10P، 17/4PH و 17/7PH از جمله معدود استیل هایی هستند که در اثر انجام درست عملیات پیرسازی از استحکام و سختی بسیار بالایی برخوردار خواهند شد.
آیا پیرشدگی فلزات مفید است؟
پیرشدگی کمک می کند می کند تا استحکام آلیاژها افزایش یابد. به علاوه پیرشدگی تعادل را به فلز باز می گرداند و باعث می شود تا شرایط ناپایدار ناشی از فرآیندهای قبلی حذف شود.
تحقیقات نشان داده است که پیر شدگی باعث کاهش چکش خواری و خاصیت فنری آلیاژها می شود.
کاربردهای پیرشدگی فلزات
در صنایع زیر از خاصیت پیرشدگی فلزات استفاده می شود:
- متالورژی
- ساخت ابزار و قالب
- شفت های دایکست
- در صنایع هوایی
آیا پیرشدگی فلز به نفع من است؟
اگر برای انجام پروژه ای نیاز به آلیاژی دارم که باید سخت و مستحکم باشد و نیاز نیست خاصیت چکش خواری بالایی داشته باشد پس پیرشدگی می تواند به کمک من بیاید. هر چند فرایندهای دگیری نیز می توانند به کار گرفته شوند که همین اثرات را داشته باشند. به عنوان نمونه آنیلینگ، آب دهی، حرات دهی و ... هر کدام می توانند اثرات مشابهی داشته باشند اما اینکه ما از کدام روش استفاده کنیم بسته به ویژگی های آلیاژ و هدف نهایی ما دارد.
تصویر شماره ۳ - پیرشدن فلز گالوانیزه به مرور زمان